Evaluation of oxidative stress caused by exposure to particulate matter in charcoal workers
DOI:
https://doi.org/10.17765/2176-9168.2024v17n3e11798Keywords:
Free radicals, Atmospheric pollution, Charcoal workersAbstract
The production of charcoal is associated with atmospheric pollution and several processes involving oxidative stress in the population. Therefore, the main objective of this project was to evaluate the effects caused by particulate matter on oxidative stress parameters in workers working in charcoal production in Barão do Triunfo. Atmospheric particles were collected using a particle sampler and biological material collected from workers for analysis of superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GPx) and total antioxidant power (FRAP). The control group was selected from an existing database, from a clinical analysis laboratory in the city, consisting of healthy individuals not exposed to particulate matter. The results for particulate matter concentrations averaged 16.46 µg/m3 for fine particulate matter and 300.12 µg/m3 for coarse particulate matter. The results of the socio-demographic analyzes of the control group show a prevalence of females who have completed secondary education, with an average monthly income of up to two minimum wages. In the exposed group, there is a prevalence of male individuals, with complete primary and secondary education, monthly income above two minimum wages, the majority of workers without the habit of smoking. In the exposed group there was an increase in GPx and a decrease in SOD compared to the control group. There was no significant difference for FRAP between the control group and the exposed group. Thus, we can conclude that workers exposed to particulate matter have higher levels of oxidative enzymes and decreased oxidative defenses when compared to the control group.References
ABREU, A.; COSTA, C.; SILVA, S. P.; MORAIS, S.; PEREIRA, M. C.; FERNANDES, A.; ANDRADE, V. M.; TEIXEIRA, J. P.; COSTA, S. Wood smoke exposure of Portuguese wildland firefighters: DNA and oxidative damage evaluation, Journal of Toxicology and Environmental Health, v. 80, n. 13-15, p. 569-604, 2017.
ARBEX, M. A.; SANTOS, U. P.; MARTINS, L. C.; PAULO, S. H. N.; PEREIRA, L. A. A.; BRAGA, A. L. F. A poluição do ar e o sistema respiratório. Jornal Brasileiro de Pneumologia, v. 38, n. 5, p. 643-655, 2012.
BENZIE, I. F. F.; STRAIN, J. J. The ferric reducing ability of plasma (FRAP) as a measure of "antioxidant power “. The FRAP assay. Analytical Biochemistry, v. 239, p. 70-76, 1996.
BETHONICO, M. B. B. Implicações da produção de carvão vegetal no município de Montezuma/MG: percepção da população local. Geografia. Ensino & Pesquisa, v. 13, p. 10-21, 2009.
BRAGA, A.; BÖHM, G. M.; PEREIRA, L. A. A.; SALVIDA, P. Poluição atmosférica e saúde humana. Revista USP, n. 51, p. 58-71, 2001.
BRASIL. Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA). Resolução nº 491 de 19 de novembro de 2018. Dispões sobre padrões de qualidade do ar. Diário Oficial da República Federativa do Brasil, Brasília, 2018.
BROOK, R. D. Cardiovascular effects of air pollution. Clinical Science, v. 115, n. 6, p. 175-187, 2008.
CANÇADO, J. E. D.; BRAGA, A.; PEREIRA, L. A. A.; ARBEX, M. A.; SALDIVA, P. H. N.; SANTOS, U. P. S. Repercussões clínicas da exposição à poluição atmosférica. Jornal Brasileiro de Pneumologia, v. 32, n. 1, p. S5-S11, 2006.
FERGUSON, M. D.; SEMMENS, E. O.; DUMKE, C.; QUINDRY, J. C.; WARD, T. J. Measured pulmonary and systemic markers of inflammation and oxidative stress following wildland firefighter simulations. Journal of Occupational and Environmental Medicine, v. 58, n. 4, p. 407-413, 2016.
FERRARI, C. K. B. Functional foods, herbs and nutraceuticals: towards biochemical mechanisms of healthy aging. Biogerontology, v. 5, n. 5, p. 275-279, 2004.
GREEN, K.; BRAND, M.D.; MURPHY, M. P. Prevention of mitochondrial oxidative damage as a therapeutic strategy in diabetes. Diabetes, v. 53, p. 110-118, 2004.
GROCHANKE, B. S. Efeito da exposição crônica ao material particulado fino nos parâmetros de estresse oxidativo em pulmões de camundongos submetidos ao consumo de dieta hiperlipídica. Dissertação (Pós-graduação em Ciências da Saúde) – Universidade Federal de Ciências da Saúde de Porto Alegre, 2015.
HALLIWELL, B.; WHITEMAN, M. Measuring reactive species and oxidative damage in vivo and in cell culture: how should you do it and what do the results me an? British Journal of Pharmacology, v. 142, n. 2, p. 231-255, 2004.
HOGG, J. C. The nature of small-airway obstruction in chronic obstructive pulmonary. The New England Journal of Medicine, v. 350, n.26, p.2645-53. 2004.
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA – IBGE. Diretoria de Pesquisas, Coordenação de População e Indicadores Sociais. Estimativas da população residente com data de referência 1o de julho de 2017. Disponível em: <https://cidades.ibge.gov.br/brasil/rs/barao-do-triunfo/panorama>. Acesso em: 14 jun. 2019.
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA – IBGE. Censo Demográfico 2010, Área territorial brasileira. Rio de Janeiro: IBGE, 2011
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA – IBGE. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística, 2018. Disponível em: <https://www.ibge.gov.br>. Acesso em 09 mai. 2019.
KATO, M.; DEMARINI, D.M.; CARVALHO, A.B.; REGO, M.; ANDRADE, A.V.; BONFIM, A.S.; World at work: charcoal producing industries in northeastern Brazil. Occupational Environmental Medicine, v. 62, n. 2, p. 128-132, 2005.
KIM K. E.; CHO D.; PARK H. J. Air pollution and skin diseases: adverse effects of airborne particulate matter on various skin diseases. Life Sciences, v. 152, p. 126-134, 2016.
KIM, H. J.; HERATH, K. H. I. N. M.; KIM, A.; MIHINDUKULASOORIYA, M. K.; JEON, Y. Protective effect of a brown algae, Sargassum horneri on particulate matter-induced oxidative stress and inflammation in MLE-12 cells. The Journal of Immunology, v. 202, n.1, 2019.
KÜNZLI, N.; PEREZ, L.; RAPP, R. Air quality and health. European Respiratory Society, 2010.
LEITE, J. O. B.; PEREIRA, B. B. Doenças da pele relacionadas à poluição do ar: uma revisão sistemática. Journal of Health and Biological Sciences, v. 5, n. 2, p. 171-177, 2017.
LYKKE, F.; STEFFEN, L. A.; MARTIN, R.; YI, C.; INGUNN, S. R. T. S.; PETER M.; Expression of adhesion molecules, monocyte interactions and oxidative stress in human endothelial cells exposed to wood smoke and diesel exhaust particulate matter. Toxicology Letters, v. 209, p. 121-128, 2012.
MARTINELLI, N.; OLIVIERI, O.; GIRELLI, D. Air particulate matter and cardiovascular disease: a narrative review. European Journal of Internal Medicine, v. 24, n. 4, p. 295-302, 2013.
MOURA, A. P. M.; CAMPOS, J. E.; MAGALHÃES, S. R. Melhoria da qualidade de serviço na produção de carvão no setor de carbonização: um estudo de caso. Revista da Universidade Vale do Rio Verde, v. 8, n. 1, p. 19-26, 2011.
OLIVEIRA, A. C.; SALLES, T. T.; PEREIRA, B. L. C.; CARNEIRO, A. C. O.; BRAGA, C. S.; SANTOS, R. C. Viabilidade econômica da produção de carvão vegetal em dois sistemas produtivos. Floresta, v. 44, n. 1, p. 143 – 152, 2014.
OLIVEIRA, R. S., LUCAS, C. P., ANTONUCCI, G., & DA SILVA, F. C. Compostos bioativos naturais: agentes promissores na redução do estresse oxidativo e processos inflamatórios. South American Journal of Basic Education, Technical and Technological, v. 5, n. 2, 2018.
PARK, E.; LEE, Y. J.; BANG, C. H.; LEE, G.; LEE, J.; KWAN, J.; HUH. Y. Changes of oxidative/antioxidative parameters and DNA damage in firefighters wearing personal protective equipment during treadmill walking training. The Journal of Physical Therapy Science, v. 28, n. 11, p. 3173–3177, 2016.
PEARSON, J. F.; BACHIREDDY, C.; SHYAMPRASAD, S.; GOLDFINE, A. B.; BROWNSTEIN, J. S. Association between fine particulate matter and diabetes prevalence in the US. Diabetes Care, v. 33, n. 10, p. 2196-2201, 2010.
PERNILLE, H. D.; STEFFEN, L.; NICKLAS, R. J.; KELD, A. J.; HERMAN A.; JEAN-LUC R.; HA KAN, W.; PETER, M. Oxidative Stress, Inflammation, and DNA Damage in Rats after Intratracheal Instillation or Oral Exposure to Ambient Air and Wood Smoke Particulate Matter. Toxicological Sciences, v. 118, n. 2, p. 574–585, 2010.
PLEBAN, P. A.; MUNYANI, A.; BEACHUM, J. Determination of Selenium Concentration and Glutathione Peroxidase Activity in Plasma and Erythrocytes. Clinical Chemistry, v. 28, n. 2, p. 311-316, 1982
PRADO G. F.; ZANETTA, D. M.; ARBEX, M.A; BRAGA, A.L.; PEREIRA, L.A.; MARCHI, M.R.; et al. Burnt sugarcane harvesting: particulate matter exposure and the effects on lung function, oxidative stress, and urinary 1-hydroxypyrene. Science of the Total Environment, v. 437, p. 200-208, 2012.
RABHA, R.; GHOSH, S.; PADHY, P. K. Indoor air pollution in rural north-east India: Elemental compositions, changes in hematological indices, oxidative stress and health risks. Ecotoxicology and Environmental Safety, v. 165, p. 393-403, 2018.
RAO, X.; ZHONG, J.; BROOK, R. D.; RAJAGOPALAN, S. Effect of particulate matter air pollution on cardiovascular oxidative stress pathways. Antioxidants & Redox Signaling, v. 28, n. 9, p. 797-818, 2018.
SABLOWSKI, A. R. M. Balanço de materiais na gestão ambiental da cadeia produtiva do carvão vegetal para produção de ferro gusa em Minas Gerais. Programa de Pós-Graduação em Ciências Florestais (Tese de Doutorado em Ciências Florestais). Universidade de Brasília, Brasília, DF, 2008.
SALVI, S. S.; BARNES, P. J. Chronic obstructive pulmonary disease in non-smokers. Lancet, v. 374, n. 9691, p. 733-743, 2009.
SANTANA, E.; DA CUNHA, K. B.; FERREIRA, A. L.; ZAMBONI, A. Padrões de qualidade do ar: experiência comparada Brasil, EUA e União Européia. São Paulo: Instituto de Energia e Meio Ambiente, 2012.
SANTOS, S. F. O. M.; HATAKEYAMA, K. Processo sustentável de produção de carvão vegetal quanto aos aspectos: ambiental, econômico, social e cultural. Produção, v. 22, n. 2, p. 309-321, 2012
TEODORO, G. C. S.; DOURADO, E. S.; SILVA, J. G. B.; ABDALLA, S. D.; SOBRINHO, E. D. S.; MAGALHÃES, D. S. Impactos sócio-ambientais decorrentes da atividade carvoeira no município de Riacho de Santana – BA. Reunião Regional da SBPC no Recôncavo da Bahia/BA. In: SOCIEDADE BRASILEIRA PARA O PROGRESSO DA CIÊNCIA, 2010.
TRABOUSLI, H.; GUERRINA, N.; IU, M.; MAYSINGER, D.; ARIYA, P.; BAGLOLE, C. J. Inhaled pollutants: the molecular scene behind respiratory and systemic diseases associated with ultrafine particulate matter. International Journal of Molecular Sciences, v. 18, n. 2, p. 243, 2017.
WORLD HEALTH ORGANIZATION. Air quality guidelines. Global update 2005. Particulate matter, ozone, nitrogen dioxide and sulfur dioxide. Copenhagen: World Health Organization; 2005.
YI, S.; ZHANG, F.; QU, F.; DING, W. Water-insoluble fraction of airborne particulate matter (PM10) induces oxidative stress in human lung epithelial A549 cells. Environmental Toxicology, v. 29, p. 226-233, 2014.
ZHANG, H.; LI, W.; GAO, Y.; LI, J.; WANG, H. Exposure to particular matter increases susceptibility to respiratory Staphylococcus aureus infection in rats via reducing pulmonary natural killer cells. Toxicology, v. 325, p.180-188. 2014.
ZHOU, W.; TIAN, D.; HE, J.; ZHANG, L.; TANG, X.; ZHANG, L.; WANG, Y.; LI, L.; ZHAO, J.; YUAN, X.; PENG, S. Exposure scenario: Another important factor determining the toxic effects of PM2. 5 and possible mechanisms involved. Environmental Pollution, v. 226, p. 412-425, 2017.
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